現(xiàn)代電氣控制與PLC應(yīng)用-02

1、電氣控制與電氣控制與PLC應(yīng)用應(yīng)用課程教學(xué)課程教學(xué)自動(dòng)化教學(xué)研究室第第2章章 電氣控制線路電氣控制線路2.1電氣控制線路的文字及圖形符號(hào)電氣控制線路的文字及圖形符號(hào)斷路器功能自動(dòng)釋放功能電磁效應(yīng)熱效應(yīng)機(jī)械連接常開(kāi)觸點(diǎn)過(guò)載保護(hù)過(guò)流保護(hù)欠壓保護(hù)QF斷路器圖形符號(hào)功能單元符號(hào)要素限定符號(hào)一般符號(hào)電氣控制線路文字符號(hào)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)電氣控制線路文字符號(hào)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)-GB5094-2005和和GB/T20930-2007。電氣控制線路圖形符號(hào)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)電氣控制線路圖形符號(hào)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)-GB4278-2008和和GB/T20930-2007。例如斷路器圖形符號(hào)例如斷路器圖形符號(hào)2.2典型電氣控制線路典型電氣控制線路1.不可

2、逆直接起、?？刂凭€路（線路圖見(jiàn)下頁(yè)）不可逆直接起、?？刂凭€路（線路圖見(jiàn)下頁(yè)）該控制線路的組成：線路主要由主電路和控制電路組成。該控制線路的組成：線路主要由主電路和控制電路組成。主電路由接觸器實(shí)現(xiàn)接通與關(guān)斷，控制電路由按鈕和觸點(diǎn)主電路由接觸器實(shí)現(xiàn)接通與關(guān)斷，控制電路由按鈕和觸點(diǎn)組成，控制接觸器線圈的得失電，從而實(shí)現(xiàn)主電路的控制。組成，控制接觸器線圈的得失電，從而實(shí)現(xiàn)主電路的控制。動(dòng)作過(guò)程動(dòng)作過(guò)程按鈕松開(kāi)（按鈕松開(kāi)（SB2）線圈（線圈（KMKM）通過(guò)輔助觸點(diǎn)繼續(xù)得電）通過(guò)輔助觸點(diǎn)繼續(xù)得電按下按鈕按下按鈕（SB2SB2） 線圈（線圈（KMKM）通電）通電主觸頭（主觸頭（KMKM）閉合）閉合電機(jī)全壓?jiǎn)?/p>

3、動(dòng)電機(jī)全壓?jiǎn)?dòng)；合刀開(kāi)關(guān)（合刀開(kāi)關(guān)（QSQS） 同時(shí)輔助觸頭（同時(shí)輔助觸頭（KMKM）閉合）閉合 電機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)電機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)線圈（線圈（KMKM）失電）失電 電機(jī)停轉(zhuǎn)。電機(jī)停轉(zhuǎn)。按下按鈕按下按鈕（SB1SB1） 觸頭（觸頭（KMKM）打開(kāi)）打開(kāi)2.2典型電器控制線路典型電器控制線路2-1 不可逆直接起、?？刂凭€路圖不可逆直接起、?？刂凭€路圖電路保護(hù)：電路保護(hù)：（1）短路保護(hù)。）短路保護(hù)。由熔斷器由熔斷器FU1、FU2分別實(shí)現(xiàn)主分別實(shí)現(xiàn)主電路和控制電路電路和控制電路的短路保護(hù)。的短路保護(hù)。（2）過(guò)載保護(hù)。）過(guò)載保護(hù)。由由FR繼電器實(shí)現(xiàn)。繼電器實(shí)現(xiàn)。（3）欠壓與過(guò)）欠壓與過(guò)壓保護(hù)。壓保護(hù)。2.2典型

4、電器控制線路典型電器控制線路電路保護(hù)：電路保護(hù)：（1）短路保護(hù)。）短路保護(hù)。由熔斷器由熔斷器FU1、FU2分別實(shí)現(xiàn)主分別實(shí)現(xiàn)主電路和控制電路電路和控制電路的短路保護(hù)。的短路保護(hù)。（2）過(guò)載保護(hù)。）過(guò)載保護(hù)。由由FR繼電器實(shí)現(xiàn)。繼電器實(shí)現(xiàn)。（3）欠壓與過(guò)）欠壓與過(guò)壓保護(hù)。壓保護(hù)。2.點(diǎn)動(dòng)、長(zhǎng)動(dòng)控制點(diǎn)動(dòng)、長(zhǎng)動(dòng)控制3.多地控制多地控制在在兩地兩地或或多地多地控制同一臺(tái)電動(dòng)機(jī)的控制方式控制同一臺(tái)電動(dòng)機(jī)的控制方式啟動(dòng)啟動(dòng)(常開(kāi)常開(kāi))按鈕并聯(lián)，停止按鈕并聯(lián)，停止(常閉常閉)按鈕串聯(lián)按鈕串聯(lián)4.正反轉(zhuǎn)控制電路正反轉(zhuǎn)控制電路L 3L 1 L 2M3 UVW電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)KM1L3L1 L2M3UVW電動(dòng)

5、機(jī)反轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)KM2 電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)：將電動(dòng)機(jī)任意兩根火線對(duì)調(diào)。電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)：將電動(dòng)機(jī)任意兩根火線對(duì)調(diào)。 實(shí)現(xiàn)方法：實(shí)現(xiàn)方法：接觸器控制的電動(dòng)機(jī)可逆運(yùn)行控制電路接觸器控制的電動(dòng)機(jī)可逆運(yùn)行控制電路 當(dāng)正反向起當(dāng)正反向起動(dòng)按鈕同時(shí)動(dòng)按鈕同時(shí)按下時(shí)，接按下時(shí)，接觸器觸器KM1、KM2將同時(shí)將同時(shí)得電，造成得電，造成主回路相間主回路相間短路。因此，短路。因此，該電路由于該電路由于可靠性很差，可靠性很差，實(shí)際中一般實(shí)際中一般不采用不采用 L1 L2 L3L1 L2 L3QSQSFU1FU1KM1KM1FRFR M3KM1KM1SB2SB2SB1SB1FRFRFU2FU2KM2KM2KM2KM2SB3SB3K

6、M1KM1KM2KM2SB2SB2SB1SB1FRFRFU2FU2KM2KM2SB3SB3KM1KM1KM2KM2KM1KM1KM2KM2KM1KM1SB2SB2SB1SB1FRFRFU2FU2KM2KM2SB3SB3KM1KM1KM2KM2KM1KM1KM2KM2SB3SB3SB2SB2互鎖觸點(diǎn)此電路必須先按下停止按鈕此電路必須先按下停止按鈕SB1，然后才能進(jìn)行反向的操，然后才能進(jìn)行反向的操作。因此，此電路只能構(gòu)成正作。因此，此電路只能構(gòu)成正-停停-反的操作順序反的操作順序 將將KM1、KM2正反轉(zhuǎn)接觸器的動(dòng)斷輔助觸點(diǎn)互相串聯(lián)接在正反轉(zhuǎn)接觸器的動(dòng)斷輔助觸點(diǎn)互相串聯(lián)接在對(duì)方線圈電路中，形成相互

7、制約的關(guān)系，使對(duì)方線圈電路中，形成相互制約的關(guān)系，使KM1、KM2的的線圈不能同時(shí)得電。這種相互制約的關(guān)系稱(chēng)為互鎖控制線圈不能同時(shí)得電。這種相互制約的關(guān)系稱(chēng)為互鎖控制.這這種由接觸器（或繼電器）動(dòng)斷輔助觸點(diǎn)構(gòu)成的互鎖稱(chēng)為電種由接觸器（或繼電器）動(dòng)斷輔助觸點(diǎn)構(gòu)成的互鎖稱(chēng)為電氣互鎖。氣互鎖。SB2SB2SB1SB1FRFRFU2FU2KM2KM2SB3SB3KM1KM1KM2KM2KM1KM1KM2KM2KM1KM1SB2SB2SB1SB1FRFRFU2FU2KM2KM2SB3SB3KM1KM1KM2KM2KM1KM1KM2KM2SB3SB3SB2SB2上述電路的基礎(chǔ)上將正轉(zhuǎn)起動(dòng)按鈕上述電路的基礎(chǔ)

8、上將正轉(zhuǎn)起動(dòng)按鈕SB2和反轉(zhuǎn)起動(dòng)按鈕和反轉(zhuǎn)起動(dòng)按鈕SB3的常閉觸點(diǎn)串接在對(duì)方電路中，構(gòu)成互相制約的關(guān)系，稱(chēng)的常閉觸點(diǎn)串接在對(duì)方電路中，構(gòu)成互相制約的關(guān)系，稱(chēng)為機(jī)械互鎖。這種電路具有電氣、機(jī)械雙重互鎖，既可實(shí)為機(jī)械互鎖。這種電路具有電氣、機(jī)械雙重互鎖，既可實(shí)現(xiàn)正轉(zhuǎn)現(xiàn)正轉(zhuǎn)-停止停止-反轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)-停止的控制，又可實(shí)現(xiàn)正轉(zhuǎn)停止的控制，又可實(shí)現(xiàn)正轉(zhuǎn)-反轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)-停止的停止的控制這種線路，習(xí)慣上稱(chēng)為控制這種線路，習(xí)慣上稱(chēng)為“正反停正反停”控制線路?？刂凭€路。接觸器聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制電路接觸器聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制電路5、 行程控制行程控制 行程控制實(shí)質(zhì)為電機(jī)的行程控制實(shí)質(zhì)為電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制，只是在行程正反轉(zhuǎn)控制，只是在行

9、程的終端要加限位開(kāi)關(guān)。的終端要加限位開(kāi)關(guān)。正程正程逆程逆程BAKMRM3ABCKMFFUQSFR行程控制電路（行程控制電路（1 1）正程正程限位開(kāi)關(guān)限位開(kāi)關(guān)SQASQB逆程逆程至右極端位置撞開(kāi)至右極端位置撞開(kāi)SQA 動(dòng)作過(guò)程動(dòng)作過(guò)程SB2 正向運(yùn)行正向運(yùn)行電機(jī)停車(chē)電機(jī)停車(chē)（反向運(yùn)行同樣分析）（反向運(yùn)行同樣分析） 控制回路控制回路KMFFRKMRSB1KMFSB2SQASB3SQBKMRKMRKMF限位開(kāi)關(guān)限位開(kāi)關(guān)行程控制行程控制(2) -(2) -自動(dòng)自動(dòng)往復(fù)運(yùn)動(dòng)往復(fù)運(yùn)動(dòng)正程正程逆程逆程電電 機(jī)機(jī)工作要求：工作要求：1. 能正向運(yùn)行也能反向運(yùn)行能正向運(yùn)行也能反向運(yùn)行 2. 到位后能自動(dòng)返回到位

10、后能自動(dòng)返回電機(jī)電機(jī)SQaSQb自動(dòng)往復(fù)運(yùn)動(dòng)控制電路自動(dòng)往復(fù)運(yùn)動(dòng)控制電路 限位開(kāi)關(guān)限位開(kāi)關(guān)采用復(fù)合式采用復(fù)合式開(kāi)關(guān)。正向運(yùn)開(kāi)關(guān)。正向運(yùn)行停車(chē)的同時(shí)，自動(dòng)起行停車(chē)的同時(shí)，自動(dòng)起動(dòng)反向運(yùn)行；反之亦然。動(dòng)反向運(yùn)行；反之亦然。關(guān)鍵措施關(guān)鍵措施KMRSBRKMFFRKMFSB1KMFSBFKMRKMRSQaSQb動(dòng)畫(huà)演示例一：例一：運(yùn)料小車(chē)的控制運(yùn)料小車(chē)的控制設(shè)計(jì)一個(gè)運(yùn)料小車(chē)控制電路，同時(shí)滿足以下要求：設(shè)計(jì)一個(gè)運(yùn)料小車(chē)控制電路，同時(shí)滿足以下要求： 1. 小車(chē)啟動(dòng)后，前進(jìn)到小車(chē)啟動(dòng)后，前進(jìn)到A地。然后做以下往復(fù)運(yùn)動(dòng)：地。然后做以下往復(fù)運(yùn)動(dòng)： 到到A地后停地后停2分鐘等待裝料，然后自動(dòng)走向分鐘等待裝料，然后

11、自動(dòng)走向B。 到到B地后停地后停2分鐘等待卸料，然后自動(dòng)走向分鐘等待卸料，然后自動(dòng)走向A。 2. 有過(guò)載和短路保護(hù)。有過(guò)載和短路保護(hù)。 3. 小車(chē)可停在任意位置。小車(chē)可停在任意位置。 正程正程逆程逆程電機(jī)電機(jī)BA控制電路舉例控制電路舉例運(yùn)料小車(chē)控制電路運(yùn)料小車(chē)控制電路SQa 、SQb 為為A、B 兩端的限位開(kāi)關(guān)兩端的限位開(kāi)關(guān) KTa 、KTb 為為 兩個(gè)時(shí)間繼電器兩個(gè)時(shí)間繼電器 M3A BCKMFFUQ SFRKMR主回路主回路KMFFRKMRSBFSB1KMFSQaSQaKTaSQbKTbKMRKMRKMFSQbKTaKTbSBR該電路的問(wèn)題：該電路的問(wèn)題：小車(chē)在兩極端位置時(shí)，不小車(chē)在兩極端

12、位置時(shí)，不 能停車(chē)。能停車(chē)。動(dòng)作過(guò)程動(dòng)作過(guò)程SBFKMF小車(chē)正向運(yùn)行小車(chē)正向運(yùn)行至至A端端撞撞STa KTa 延時(shí)延時(shí)2分鐘分鐘KMR 小車(chē)小車(chē)反向運(yùn)行反向運(yùn)行至至B端端撞撞STb KTb 延時(shí)延時(shí)2分鐘分鐘KMF 小車(chē)正小車(chē)正向運(yùn)行向運(yùn)行如此往如此往反運(yùn)行。反運(yùn)行。KMFFRKMRSBFSB1KMFSTaSTaKTaSTbKTbKMRKMRKMFSTbKTaKTbSBRKMFKMFSBFKMRFRSTaSTaKTaSTbKTbKMRKTaKMRKMFSTbKTbSB1SB2KAKA加中間繼電器加中間繼電器（KA）實(shí)現(xiàn)任意實(shí)現(xiàn)任意位置停車(chē)的要求位置停車(chē)的要求SBR例二：例二：工作臺(tái)位置控制工作

13、臺(tái)位置控制起動(dòng)后工作臺(tái)控制要求：起動(dòng)后工作臺(tái)控制要求： (1) 運(yùn)動(dòng)部件運(yùn)動(dòng)部件A從從1到到2 (2)運(yùn)動(dòng)部件運(yùn)動(dòng)部件B從從3到到4(3)運(yùn)動(dòng)部件運(yùn)動(dòng)部件A從從2回到回到1(4)運(yùn)動(dòng)部件運(yùn)動(dòng)部件B從從4回到回到3自動(dòng)循環(huán)自動(dòng)循環(huán)BM1AM2ST3ST4ST2ST11234正轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)工作臺(tái)位置控制電路工作臺(tái)位置控制電路(1)根據(jù)動(dòng)作順序根據(jù)動(dòng)作順序 設(shè)計(jì)控制電路。設(shè)計(jì)控制電路。(2)檢查有無(wú)互鎖。檢查有無(wú)互鎖。(3)檢查能否正確檢查能否正確 啟動(dòng)啟動(dòng) 、停車(chē)。、停車(chē)。設(shè)計(jì)步驟：設(shè)計(jì)步驟：A正轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn)12B反轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)34A反轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)21B正轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn)43KMAFFRST4KMBRST2KMBFKMBR

14、KMARST4KMAFST1KMARKMBFST1KMBRST3KMBFKMAFSB1SB2KMARST2ST3工作臺(tái)位置控制電路工作臺(tái)位置控制電路ST4KMBRST2KMBFKMBRKMARST4KMAFST1KMARKMBFST1KMBRST3KMBFKMAFSB1FRKMAFSB2KMARST2ST3 該電路有何該電路有何問(wèn)題？問(wèn)題？小車(chē)若在小車(chē)若在1、2、3、4規(guī)定的位置時(shí)，不能規(guī)定的位置時(shí)，不能正常停車(chē)。正常停車(chē)。電路的改進(jìn)方法同前：電路的改進(jìn)方法同前：加中間繼電器（加中間繼電器（KA）KAFRST4KMBRST2KMBFKMBRKMARST4KMAFST1KMARKMBFST1KM

15、BRST3KMBFKMAFKAKMAFSB2KMARST2ST3SB1KASB31 電機(jī)電機(jī)M1控制要求：控制要求： 1. M1 1. M1 起動(dòng)后，起動(dòng)后，M2M2才能起動(dòng)才能起動(dòng) 2. M2 2. M2 可單獨(dú)停可單獨(dú)停2 電機(jī)電機(jī)M26、順序控制順序控制順序控制電路順序控制電路（1）：）：兩電機(jī)兩電機(jī)只保證起動(dòng)的先后順序，沒(méi)有延時(shí)要求。只保證起動(dòng)的先后順序，沒(méi)有延時(shí)要求。 FU2KM2FR2AB CFU1M3AB CKM1FR1M3主電路主電路Q(chēng)S1QS2控制電路控制電路KM1KM2SB3SB4FR2KM2KM1SB1SB2FR1KM1 順序控制順序控制兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)順序起動(dòng)控制電路順序控制

16、電路順序控制電路(2)(2)：M1起動(dòng)后，起動(dòng)后，M2延時(shí)起動(dòng)。延時(shí)起動(dòng)。FRSB2 KM1 KT KM2 延時(shí)延時(shí) KM2 M1起動(dòng)起動(dòng)KT M2起動(dòng)起動(dòng)主電路同前主電路同前KM1SB1SB2KTKM1KM2KM2KM2KT控制電路控制電路KM1SB1SB2KTFRKM1KM2KM2KT 實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)M1起動(dòng)后起動(dòng)后M2延時(shí)起動(dòng)的延時(shí)起動(dòng)的順序控制，用以下電路可不可以？順序控制，用以下電路可不可以？SB2 KM1 KT KM2 延時(shí)延時(shí) KM2 M1起動(dòng)起動(dòng) M2起動(dòng)起動(dòng) 不可以不可以！繼電器、繼電器、接觸器的接觸器的線圈有各線圈有各自的額定自的額定值，值，線圈線圈不能串聯(lián)不能串聯(lián)。順序啟動(dòng)逆序

17、停止控制順序啟動(dòng)逆序停止控制FU1KM1M3FR1QL1L3L2KM2M3FR2KM2FU2FRSB3FRKM1SB1SB4SB2KM1KM2KM1KM2電氣原理圖：電氣原理圖：特點(diǎn)特點(diǎn):主電路主電路控制電路控制電路順序控制電路順序控制電路(3)(3)：M1起動(dòng)后，起動(dòng)后，M2才能起動(dòng)才能起動(dòng); M2停止，停止，M1才能停止。才能停止。2.2.2 鼠籠型電動(dòng)機(jī)降壓起動(dòng)控制電路鼠籠型電動(dòng)機(jī)降壓起動(dòng)控制電路星形三角形換接自耦變壓器延邊三角形起動(dòng)定子串電阻(或電抗)常用的降壓起動(dòng)控制電路三相鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)能否直接起動(dòng)主要取決于電源變壓器的容量和電動(dòng)機(jī)的容量。 當(dāng)鼠籠型電動(dòng)機(jī)不滿足直接起動(dòng)條件時(shí)應(yīng)采

18、用降壓起動(dòng)控制。起動(dòng)時(shí)降低加在電動(dòng)機(jī)定子繞組上的電壓，以減小起動(dòng)電流，減少對(duì)線路電壓的影響，起動(dòng)后再將電壓恢復(fù)到額定電壓。1、 定子串電阻降壓起動(dòng)控制 1）控制要求：電動(dòng)機(jī)M起動(dòng)時(shí)定子線路串聯(lián)電阻R，以實(shí)現(xiàn)降壓起動(dòng)，電動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，恢復(fù)額定電壓進(jìn)入穩(wěn)定正常運(yùn)轉(zhuǎn)。 2）實(shí)現(xiàn)方法： （1）接觸器KM1閉合，電動(dòng)機(jī)M定子線路串電阻降壓起動(dòng)。 （2）接觸器KM2閉合，電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。 （3）時(shí)間繼電器KT通電開(kāi)始計(jì)時(shí)，當(dāng)達(dá)到時(shí)間繼電器的整定值時(shí)，KM2閉合。 3）線路圖 （1）主電路 （2）控制電路 定子串電阻降壓起動(dòng)控制線路 4）工作原理 5）電路改進(jìn) 從前面分析可知，本線路在起動(dòng)結(jié)束后，KM1、KT

19、一直得電工作。為了減少能量損耗，延長(zhǎng)接觸器、繼電器得使用壽命，要求M起動(dòng)以后，KM1、KT斷電。1. 定子串電阻減壓起動(dòng)控制電路圖2- 15 定子串電阻減壓起動(dòng)控制電路UVWL1L2L3KM1KM2FUQSFRMKM2FRKM1KM2KM1KTSB1SB2KTFRKM1KM2KM1KTSB1SB2KTKM2(a)主電路(b)控制電路之一R(C)控制電路之二1. 定子串電阻減壓起動(dòng)控制電路控制電路之1控制電路之22. 改接線降壓起動(dòng)控制電路常見(jiàn)的改接線降壓起動(dòng)控制電路有星形-三角形降壓起動(dòng)、沿邊三角形-三角形降壓起動(dòng)、星形-沿邊三角-三角形降壓起動(dòng)控制電路等。改接線降壓起動(dòng)控制電路一般只能用于正

20、常工作為三角形接線的電動(dòng)機(jī)。一般功率在4千瓦以上的電動(dòng)機(jī)均為三角形接線，由于這種降壓起動(dòng)方式只需改變電動(dòng)機(jī)繞組的接線，無(wú)需專(zhuān)門(mén)的降壓設(shè)備。 220V380V3380V3380V3380V(a)星形接線(b)三角形接線(c)延邊三角形接線圖2-18 電動(dòng)機(jī)三相繞組接線形式 星形三角形降壓起動(dòng)控制星形三角形降壓起動(dòng)控制 1）控制要求： 電動(dòng)機(jī)M起動(dòng)時(shí)為星形連接，以實(shí)現(xiàn)降壓起動(dòng)，電動(dòng)機(jī)起動(dòng)后改為三角形連接，以恢復(fù)額定電壓進(jìn)入穩(wěn)定正常運(yùn)轉(zhuǎn)。 2）實(shí)現(xiàn)方法： （1）接觸器KM1控制電機(jī)M通電 接觸器KM2控制電機(jī)M三角形連接 接觸器KM3控制電機(jī)M星形連接 （2）時(shí)間繼電器KT通電開(kāi)始計(jì)時(shí)，當(dāng)達(dá)到時(shí)間繼

21、電器整定值時(shí)使KM3斷電、KM2通電，電動(dòng)機(jī)三角形連接正常運(yùn)轉(zhuǎn)。電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)的Y- 起動(dòng)起動(dòng)采用星三角起動(dòng)時(shí)，起動(dòng)電流是按三角形接法直接起動(dòng)時(shí)的1/3。 起動(dòng)電流降低了，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩也降為原來(lái)按三角形接法直接起動(dòng)時(shí)的1/3。 KMFUQSFR電機(jī)電機(jī)繞組繞組AxByCzKM -YABCXYZYZBYXCAKM- 主電路主電路電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)的Y- 起動(dòng)起動(dòng)KM -Y閉合，閉合，電機(jī)接成電機(jī)接成 Y 形；形；KM- 閉合，閉合，電機(jī)接成電機(jī)接成 形。形。 3）線路圖 （1）主電路 （2）控制電路（3）工作原理星形-三角形降壓起動(dòng)控制電路電機(jī)星-三角啟動(dòng)實(shí)物接線圖星形-三角形降壓起動(dòng)控制的主電路 UV

22、WL1 L2 L3 KM1KM2KM3FUQSFRMUVWKM1KM2KM3 FRML1 L2 L3QFUVWKM1KM2KM3FRML1 L2 L3QF(a)(b)(c)圖2-19 星形-三角形降壓起動(dòng)控制主電路3 3、延邊三角形降壓起動(dòng)控制電路、延邊三角形降壓起動(dòng)控制電路1 1起動(dòng)時(shí)將1、2、3三個(gè)出線端接電源;4、5、6分別與8、9、7相連，就構(gòu)成了延邊三角形連接法。此時(shí)相電壓有所降低，起動(dòng)電流也隨之下降，相電壓是隨著電動(dòng)機(jī)繞組不同的抽頭比例而變化的 延邊三角形降壓起動(dòng)控制電路延邊三角形降壓起動(dòng)控制電路1 1 主電路分析主電路分析 KM1、KM3使接點(diǎn)1、2、3接三相電源，67 、 48

23、、 5 9對(duì)應(yīng)端接在一起構(gòu)成延邊三角形接法，用于降壓起動(dòng)。 KM1、KM2使接點(diǎn)16、24、35接在一起，構(gòu)成連接，用于全壓運(yùn)行。 控制電路與Y-起動(dòng)控制電路相同，不再分析。延邊三角形降壓起動(dòng)延邊三角形降壓起動(dòng)2 2 v 原理原理：繞組連接6-8、4-9、5-7構(gòu)成延邊三角形接法，繞組連接1-5、2-6、3-4為接法。UVWML1 L2 L31 23456789KM1KM3FUQSFRKM2UWM1 23456789KM3KM2KM1L1 L2 L3QFFRV(a)(b)圖2-20 延邊三角形-三角形降壓起動(dòng)控制主電路 圖2-21 星形-三角形降壓起動(dòng)和沿邊三角形-三角形降壓起動(dòng)的幾種控制電路

24、 FRKM1KM2KM3KM1KM3KTKTSB1SB2KTKM2FRKM1KM2KM3KM1KM3KTKTSB1SB2KTKM2KM3FRKM1KM2KM3KM1KM3KTSB1SB2KTKM2KM2FRKM2KM3KTSB1SB2KTKM1KM2KM3KM1KM2(d)(a)(b)(c)星形星形-沿邊三角沿邊三角-三角形降壓起動(dòng)控制電路三角形降壓起動(dòng)控制電路 UVWML1 L2 L31 23456789KM1KM2KM3KM4FUQSFRKM4FRKM1KM2KM3KM4KM1KM3KM4KT1KT2KT1SB1SB2KT1KM2KT2KM3KM4KT2Ua 主電路b 控制電路3ULN圖2

25、- 22 星形-沿邊三角-三角形降壓起動(dòng)控制電路 4、 定子線路串自耦變壓器的降壓起動(dòng)控制 1）控制要求： 自耦變壓器按星形接線，起動(dòng)時(shí)將電動(dòng)機(jī)定子繞組接到自耦變壓器二次側(cè)。電動(dòng)機(jī)定子繞組得到的電壓即為自耦變壓器的二次電壓。當(dāng)起動(dòng)完畢時(shí)，自耦變壓器被切除，額定電壓（即自耦變壓器的一次電壓）直接加到電動(dòng)機(jī)定子繞組上，電動(dòng)機(jī)進(jìn)入全壓正常運(yùn)行。為滿足不同負(fù)載要求，自耦變壓器的二次繞組一般有三個(gè)抽頭分別為電源電壓的40%、60%、80%(55%、64%、73%)。 2）實(shí)現(xiàn)方法： （1） 接觸器KM1控制電動(dòng)機(jī)降壓起動(dòng)。接觸器KM2控制電動(dòng)機(jī)進(jìn)入全電壓正常運(yùn)行。 （2）時(shí)間繼電器KT通電開(kāi)始計(jì)時(shí)，當(dāng)達(dá)

26、到時(shí)間繼電器的整定值時(shí)，使KM1斷電，KM2通電，使電動(dòng)機(jī)進(jìn)入全壓正常運(yùn)轉(zhuǎn)。 3）線路圖 （1）主電路 （2）控制電路4）工作原理XJ01型補(bǔ)償器降壓?jiǎn)?dòng)控制線路1428KW電動(dòng)機(jī) 2. 自耦變壓器降壓起動(dòng)控制電路自耦變壓器降壓起動(dòng)控制電路 圖2-16 自耦變壓器降壓起動(dòng)控制電路 UVWML1 L2 L3KM1KM2QSFU FRKM1TFRKM1KM2 KM1KTSB1SB2KTKTKM2KT(a)主電路(b)控制電路圖2-17 自耦變壓器降壓起動(dòng)控制電路之二 UVWML1 L2 L3KM1KM2QSFUFRKM2T(a)主電路SB1SB2KM1KAKTKM1 KM2KTFRKM1 KAKA

27、(b)控制電路KM1 KM2HL1HL2HL3TC三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)降壓起動(dòng)方法的比較三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)降壓起動(dòng)方法的比較2.3.3 異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)控制電路異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)控制電路v 交流異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)方法有機(jī)械制動(dòng)和電氣制動(dòng)兩種。v 機(jī)械制動(dòng)是利用機(jī)械裝置使電動(dòng)機(jī)迅速停轉(zhuǎn)。常用的機(jī)械制動(dòng)裝置有電磁抱閘制動(dòng)、電液閘制動(dòng)、帶式制動(dòng)和盤(pán)式制動(dòng)等。v 電氣制動(dòng)是在電動(dòng)機(jī)上產(chǎn)生一個(gè)與原轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反的制動(dòng)轉(zhuǎn)距，迫使電動(dòng)機(jī)迅速停轉(zhuǎn)。電氣制動(dòng)方法有反接制動(dòng)、能耗制動(dòng)、阻容制動(dòng)、發(fā)電制動(dòng)等。v 機(jī)械制動(dòng)的特點(diǎn)：v 停車(chē)準(zhǔn)確，不受中途斷電或電氣故障的影響而造成事故。機(jī)械制動(dòng)的制動(dòng)力矩在一定范圍內(nèi)可以

28、克服任何外加力矩，例如當(dāng)提升重物時(shí)，由于抱閘的作用力，可以使重物停留在需要的高度，這是電氣制動(dòng)所不能達(dá)到的。v 但是制動(dòng)時(shí)間越短，沖擊振動(dòng)越大。機(jī)械制動(dòng)需要在電動(dòng)機(jī)的軸伸端安裝機(jī)械制動(dòng)裝置，這柯對(duì)某些空間位置比較緊湊的生產(chǎn)機(jī)械來(lái)說(shuō)就有些困難的。機(jī)械制動(dòng)一般應(yīng)用在起重卷?yè)P(yáng)等設(shè)備上。 機(jī)械制動(dòng)機(jī)械制動(dòng)制動(dòng)原理：制動(dòng)原理：斷電電磁抱閘制動(dòng)方式：斷電電磁抱閘制動(dòng)方式： 電磁抱閘的電磁線圈通電時(shí)，電磁力克服電磁抱閘的電磁線圈通電時(shí)，電磁力克服彈簧的作用，閘瓦松開(kāi)，電動(dòng)機(jī)可以運(yùn)轉(zhuǎn)。彈簧的作用，閘瓦松開(kāi)，電動(dòng)機(jī)可以運(yùn)轉(zhuǎn)。 電磁離合器的電磁線圈通電，動(dòng)、靜摩擦電磁離合器的電磁線圈通電，動(dòng)、靜摩擦片分離，無(wú)制動(dòng)

29、作用，電磁線圈斷電，在彈簧片分離，無(wú)制動(dòng)作用，電磁線圈斷電，在彈簧力的作用下動(dòng)、靜摩擦片間產(chǎn)生足夠大的摩擦力的作用下動(dòng)、靜摩擦片間產(chǎn)生足夠大的摩擦力而制動(dòng)。力而制動(dòng)。3 3、控制電路分析、控制電路分析 啟動(dòng)時(shí)，接觸器啟動(dòng)時(shí)，接觸器KMKM線圈通電時(shí)，其主觸點(diǎn)線圈通電時(shí)，其主觸點(diǎn)接通電動(dòng)機(jī)定子繞組三相電源的同時(shí)，電磁線接通電動(dòng)機(jī)定子繞組三相電源的同時(shí)，電磁線圈圈YBYB通電，抱閘（動(dòng)摩擦片）松開(kāi)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)通電，抱閘（動(dòng)摩擦片）松開(kāi)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。動(dòng)。 停止時(shí)，接觸器停止時(shí)，接觸器KMKM線圈斷電線圈斷電 電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)M M斷斷電電 電磁鐵線圈電磁鐵線圈YBYB失電失電 實(shí)現(xiàn)抱閘或電磁制實(shí)現(xiàn)抱閘或電

30、磁制動(dòng)。動(dòng)。電磁抱閘制動(dòng)控制電路圖2- 26 電磁抱閘制動(dòng)控制電路UVWL1 L2 L3KMFUQSFRMYBKMSB1SB2KMUVWL1 L2 L3KM1FUQSFRMYBSB1SB2KM1KM1KM2KM2KM1(a)電磁制動(dòng)器斷電制動(dòng)控制(b)電磁制動(dòng)器通電制動(dòng)控制2、反接制動(dòng)、反接制動(dòng)反接制動(dòng)是在電動(dòng)機(jī)停止時(shí)向定子繞組中通入反向序的電壓，給轉(zhuǎn)子一個(gè)反向轉(zhuǎn)矩，使電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生一個(gè)向反方向旋轉(zhuǎn)的力，使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速迅速下降到零，當(dāng)轉(zhuǎn)速下降至接近零時(shí)及時(shí)將電源切除，以防電動(dòng)機(jī)反向起動(dòng)。UVWL1 L2 L3KM1KM2FUQSFRMKM2KM1FRKM1KM2KM1SB1SB2KM2(a)主電路(

31、b)控制電路之一R(C)控制電路之二nKM2KM1FRKM1KM2KM1SB1SB2nSVSVSV單向反接制動(dòng)控制電路圖2- 27 單向反接制動(dòng)控制電路單向反接制動(dòng)控制電路（2） 可逆反接制動(dòng)控制電路UVWML1 L2 L3KM1KM2QSFUFRKM1KM2KM1KM2KM1SB1SB2SB3FRKM2(a)主電路nnSVKM1KM2KM1KM2KM1SB1SB2SB3FRKM2nnKM1KM2(b)控制電路之一(C)控制電路之二正轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)SV-正SV-正SV-反SV-反圖2- 28 電動(dòng)機(jī)可逆反接制動(dòng)控制電路 缺點(diǎn) 主電路沒(méi)有限流電阻，反接制動(dòng)電流大，一般用于小功率電動(dòng)機(jī)的控

32、制。具有反具有反接制動(dòng)接制動(dòng)電阻的電阻的正反向正反向反接制反接制動(dòng)控制動(dòng)控制電路電路圖2- 29 具有反接制動(dòng)電阻的正反向反接制動(dòng)控制電路UVWML1L2L3KM1KM2QSFUFRKM1KM2KM1KM2KM1SB1SB2SB3FRKM2(a)主電路nnSVKM1KM2KM1KM2KM1SB1SB2SB3FRKM2nnKM1KM2(b)控制電路之一(C)控制電路之二KM3RKM3KM3正轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)SV-正SV-正SV-反SV-反制動(dòng)制動(dòng)FRSB1KA1可逆運(yùn)行反接制動(dòng)控制(具有限流電阻)3、能耗制動(dòng)控制電路、能耗制動(dòng)控制電路v 能耗制動(dòng) 是在電動(dòng)機(jī)脫離三相交流電源之后在定子繞組上

33、加一個(gè)直流電壓，即通入的直流電流在定子繞組中產(chǎn)生一個(gè)靜止磁場(chǎng)，由于轉(zhuǎn)子的慣性而旋轉(zhuǎn)切割磁力線，利用轉(zhuǎn)子感應(yīng)電流與靜止磁場(chǎng)的作用以達(dá)到制動(dòng)的目的。v 根據(jù)能耗制動(dòng)時(shí)間控制原則，可用時(shí)間繼電器進(jìn)行控制，也可以根據(jù)能耗制動(dòng)速度原則，用速度繼電器進(jìn)行控制。 (1)單向能耗制動(dòng)控制電路單向能耗制動(dòng)控制電路UVWML1 L2 L3KM1QSFUFRTCKM2KM1FRKM1KM2KM1SB1SB2KM2(c)時(shí)間原則能耗制動(dòng)控制電路KTKTKM2KM2KM2UUVWML1 L2 L3KM1QSFUFRNRVKM2(b)無(wú)變壓器單管能耗制動(dòng)控制主電路(a)能耗制動(dòng)控制主電路圖2-30 單向能耗制動(dòng)控制電路圖

34、2-30 單向能耗制動(dòng)控制電路（2）可逆能耗制動(dòng)控制電）可逆能耗制動(dòng)控制電路路UVWML1 L2 L3KM1QSFUFRSVTCKM2KM1FRKM1KM2KM1SB1SB2KM2(b)時(shí)間原則可逆能耗制動(dòng)控制電路KTKTKM2KM2KM2KM3KM2KM3SB3KM3KM3KM3KM1UKM2KM1FRKM1KM2KM1SB1SB2KM2KM2KM3SB3KM3KM3KM3KM1nSV-正SV-反n(C)速度原則可逆能耗制動(dòng)控制電路(a)主電路圖2- 31 可逆能耗制動(dòng)控制電路2.2.4 繞線型異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)控制電路 三相繞線型異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子回路可以通過(guò)滑環(huán)外串接可變電阻來(lái)減小起動(dòng)電流，以

35、達(dá)到提高轉(zhuǎn)子電路功率因數(shù)和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的目的。在一般要求起動(dòng)轉(zhuǎn)矩較高的場(chǎng)合下 。 調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子回路電阻的方法很多，有分段調(diào)節(jié)和連續(xù)調(diào)節(jié)兩種。分段調(diào)節(jié)有時(shí)間原則調(diào)節(jié)，電流原則調(diào)節(jié)，速度原則調(diào)節(jié)以及綜合原則調(diào)節(jié)等。連續(xù)調(diào)節(jié)有頻敏變阻器、變阻器、水電阻器調(diào)節(jié)等多種方式。1. 時(shí)間原則轉(zhuǎn)子回路串接電阻起動(dòng)控制電路時(shí)間原則轉(zhuǎn)子回路串接電阻起動(dòng)控制電路 v 轉(zhuǎn)子繞組串接三相起動(dòng)電阻，一般接成星形。v 在起動(dòng)前，起動(dòng)電阻全部接入電路，起動(dòng)過(guò)程中電阻被逐段地短接。v 短接的方式有三相電阻不平衡短接法和三相電阻平衡短接法兩種。v 不平衡短接是每相的起動(dòng)電阻輪流被短接，v 平衡短接是三相的起動(dòng)電阻同時(shí)被短接。v 串接在繞

36、線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子回路中的起動(dòng)電阻，無(wú)論采用不平衡或平衡短接法，其作用基本相同。v 對(duì)于凸輪控制器，各對(duì)觸頭閉合順序一般按不平衡短接法設(shè)計(jì)，這樣使得控制電路簡(jiǎn)單，采用不平衡短接法。v 凡是起動(dòng)電阻用接觸器來(lái)短接時(shí)，全部采用平衡短接法。時(shí)間原則轉(zhuǎn)子回路串接電阻起時(shí)間原則轉(zhuǎn)子回路串接電阻起動(dòng)控制電路動(dòng)控制電路 圖2- 23 時(shí)間原則轉(zhuǎn)子回路串接電阻起動(dòng)控制電路 UVR1WR2MR3KM2KM3KM2L1KM3L2L3KM4KM2KM3KM1QSFUFRKM4KM4KM1KM1SB1SB2FRKT1KT2KT3KT1KT2KT3KM4KM2KM3KM4KM2KM3KM4 KM2KM3KM4圖2-

37、24 電流原則轉(zhuǎn)子回路串接電阻起動(dòng)控制電路 UVWML1L2L3KM1QSFUFRR1R2R3KM2KM3KM4KM2KM3KM4(a)主電路IKM2IKM3KM4IKI1KI2KI3KM1KM1SB1SB2FRKM4KM4KM2KM3KM4KI1KI2KI3KI1KI2KI3KAKAKAKM2KM3KM4KM1KM1SB1SB2FRKM2KM3KM4KI1KI2KI3KAKM1KA(b)控制電路之一(C)控制電路之二3、轉(zhuǎn)子回路串頻敏變阻器起動(dòng)、轉(zhuǎn)子回路串頻敏變阻器起動(dòng)控制電路控制電路UVWML1L2L3KM1QSFUFRKM2KTKM2KM2KM2KM2KM1KM1SB1SB2FRKTSA

38、SB3RF(b)控制電路(a)主電路自動(dòng)手動(dòng)圖2- 25 轉(zhuǎn)子回路串頻敏變阻器起動(dòng)控制電路一、電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般原則一、電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般原則 1最大限度地滿足生產(chǎn)機(jī)械和生產(chǎn)工藝對(duì)電氣控制系統(tǒng)的要求。最大限度地滿足生產(chǎn)機(jī)械和生產(chǎn)工藝對(duì)電氣控制系統(tǒng)的要求。電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的依據(jù)主要來(lái)源于生產(chǎn)機(jī)械和生產(chǎn)工藝的要求。電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的依據(jù)主要來(lái)源于生產(chǎn)機(jī)械和生產(chǎn)工藝的要求。 2設(shè)計(jì)方案要合理。設(shè)計(jì)方案要合理。在滿足控制要求的前提下，設(shè)計(jì)方案應(yīng)力求在滿足控制要求的前提下，設(shè)計(jì)方案應(yīng)力求簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、便于操作和維修，不要盲目追求高指標(biāo)和自動(dòng)化。簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、便于操作和維修，不要盲目追求高指標(biāo)和自動(dòng)化

39、。 3機(jī)械設(shè)計(jì)與電氣設(shè)計(jì)應(yīng)相互配合。機(jī)械設(shè)計(jì)與電氣設(shè)計(jì)應(yīng)相互配合。許多生產(chǎn)機(jī)械采用機(jī)電結(jié)合許多生產(chǎn)機(jī)械采用機(jī)電結(jié)合控制的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)控制要求，因此要從工藝要求、制造成本、結(jié)構(gòu)復(fù)雜控制的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)控制要求，因此要從工藝要求、制造成本、結(jié)構(gòu)復(fù)雜性、使用維護(hù)方便等方面協(xié)調(diào)處理好機(jī)械和電氣的關(guān)系。性、使用維護(hù)方便等方面協(xié)調(diào)處理好機(jī)械和電氣的關(guān)系。 4確?？刂葡到y(tǒng)安全可靠地工作。確?？刂葡到y(tǒng)安全可靠地工作。 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本任務(wù)基本任務(wù)是根據(jù)控制要求設(shè)計(jì)、編制出設(shè)備制是根據(jù)控制要求設(shè)計(jì)、編制出設(shè)備制造和使用維修過(guò)程中所必須的圖紙、資料等。圖紙包括電氣原理圖、電造和使用維修過(guò)程中所必

40、須的圖紙、資料等。圖紙包括電氣原理圖、電氣系統(tǒng)的組件劃分圖、元器件布置圖、安裝接線圖、電氣箱圖、控制面氣系統(tǒng)的組件劃分圖、元器件布置圖、安裝接線圖、電氣箱圖、控制面板圖、電器元件安裝底板圖和非標(biāo)準(zhǔn)件加工圖等。板圖、電器元件安裝底板圖和非標(biāo)準(zhǔn)件加工圖等。 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的內(nèi)容主要包含電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的內(nèi)容主要包含原理設(shè)計(jì)與工藝設(shè)計(jì)原理設(shè)計(jì)與工藝設(shè)計(jì)兩個(gè)部分：兩個(gè)部分： 1 1、原理設(shè)計(jì)內(nèi)容、原理設(shè)計(jì)內(nèi)容 （l l）擬訂電氣設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)。）擬訂電氣設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)。 （2 2）確定電力拖動(dòng)方案，選擇電動(dòng)機(jī)。）確定電力拖動(dòng)方案，選擇電動(dòng)機(jī)。 （3 3）設(shè)計(jì)電氣控制原理圖，計(jì)算主要技術(shù)參數(shù)。）設(shè)計(jì)電氣控制原

41、理圖，計(jì)算主要技術(shù)參數(shù)。 二、電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本任務(wù)、內(nèi)容二、電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本任務(wù)、內(nèi)容（4）選擇電器元件，制訂元器件明細(xì)表。）選擇電器元件，制訂元器件明細(xì)表。（5）編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。）編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。 2、工藝設(shè)計(jì)內(nèi)容、工藝設(shè)計(jì)內(nèi)容 （l）設(shè)計(jì)電氣總布置圖、總安裝圖與總接線圖。）設(shè)計(jì)電氣總布置圖、總安裝圖與總接線圖。 （2）設(shè)計(jì)組件布置圖、安裝圖和接線圖。）設(shè)計(jì)組件布置圖、安裝圖和接線圖。 （3）設(shè)計(jì)電氣箱、操作臺(tái)及非標(biāo)準(zhǔn)元件。）設(shè)計(jì)電氣箱、操作臺(tái)及非標(biāo)準(zhǔn)元件。 （4）列出元件清單。）列出元件清單。 （5）編寫(xiě)使用維護(hù)說(shuō)明書(shū)。）編寫(xiě)使用維護(hù)說(shuō)明書(shū)。 1、擬訂設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)、擬訂設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)

42、 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)是整個(gè)電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)依據(jù)，又是設(shè)備竣工驗(yàn)收的依據(jù)。由技設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)是整個(gè)電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)依據(jù)，又是設(shè)備竣工驗(yàn)收的依據(jù)。由技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)部門(mén)、設(shè)備使用部門(mén)和任務(wù)設(shè)計(jì)部門(mén)等共同完成。術(shù)領(lǐng)導(dǎo)部門(mén)、設(shè)備使用部門(mén)和任務(wù)設(shè)計(jì)部門(mén)等共同完成。 電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)中，主要包括以下內(nèi)容：電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)中，主要包括以下內(nèi)容： （1）設(shè)備名稱(chēng)、用途、基本結(jié)構(gòu)、動(dòng)作要求及工藝過(guò)程介紹。）設(shè)備名稱(chēng)、用途、基本結(jié)構(gòu)、動(dòng)作要求及工藝過(guò)程介紹。（2）電力拖動(dòng)的方式及控制要求等。）電力拖動(dòng)的方式及控制要求等。（3）聯(lián)鎖、保護(hù)要求。）聯(lián)鎖、保護(hù)要求。（4）自動(dòng)化程度、穩(wěn)定性及抗干擾要求。）自動(dòng)化程度、穩(wěn)

43、定性及抗干擾要求。（5）操作臺(tái)、照明、信號(hào)指示、報(bào)警方式等要求。）操作臺(tái)、照明、信號(hào)指示、報(bào)警方式等要求。（6）設(shè)備驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。）設(shè)備驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。（7）其它要求。）其它要求。 2、確定電力拖動(dòng)方案、確定電力拖動(dòng)方案 電力拖動(dòng)方案選擇是電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容之一，也是以后各部分設(shè)計(jì)內(nèi)電力拖動(dòng)方案選擇是電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容之一，也是以后各部分設(shè)計(jì)內(nèi)容的基礎(chǔ)和先決條件。容的基礎(chǔ)和先決條件。 三、電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般步驟三、電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般步驟 主要從幾個(gè)方面考慮電力拖動(dòng)方案：主要從幾個(gè)方面考慮電力拖動(dòng)方案： （1）拖動(dòng)方式的選擇：）拖動(dòng)方式的選擇： 電力拖動(dòng)方式，獨(dú)立拖動(dòng)？集中拖動(dòng)？電

44、力拖動(dòng)方式，獨(dú)立拖動(dòng)？集中拖動(dòng)？ （2）調(diào)速方案的選擇：）調(diào)速方案的選擇： 大型、重型設(shè)備的主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，應(yīng)盡可能采用無(wú)級(jí)調(diào)速；精密機(jī)大型、重型設(shè)備的主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，應(yīng)盡可能采用無(wú)級(jí)調(diào)速；精密機(jī)械設(shè)備為保證加工精度也應(yīng)采用無(wú)級(jí)調(diào)速；對(duì)于一般中小型設(shè)備，在沒(méi)有特械設(shè)備為保證加工精度也應(yīng)采用無(wú)級(jí)調(diào)速；對(duì)于一般中小型設(shè)備，在沒(méi)有特殊要求時(shí)，可選用經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)單、可靠的三相籠型異步電動(dòng)機(jī)。殊要求時(shí)，可選用經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)單、可靠的三相籠型異步電動(dòng)機(jī)。 （3）電動(dòng)機(jī)調(diào)速性質(zhì)要與負(fù)載特性適應(yīng)）電動(dòng)機(jī)調(diào)速性質(zhì)要與負(fù)載特性適應(yīng) 恒功率負(fù)載？恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載？在選擇電動(dòng)機(jī)調(diào)速方案時(shí)，要使電動(dòng)機(jī)的調(diào)恒功率負(fù)載？恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載？在

45、選擇電動(dòng)機(jī)調(diào)速方案時(shí)，要使電動(dòng)機(jī)的調(diào)速特性與生產(chǎn)機(jī)械的負(fù)載特性相適應(yīng)，使電動(dòng)機(jī)得到充分合理應(yīng)用。速特性與生產(chǎn)機(jī)械的負(fù)載特性相適應(yīng)，使電動(dòng)機(jī)得到充分合理應(yīng)用。 3、拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)的選擇基本原則、拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)的選擇基本原則 （1）根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械調(diào)速的要求選擇電動(dòng)機(jī)的種類(lèi)。）根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械調(diào)速的要求選擇電動(dòng)機(jī)的種類(lèi)。 （2）工作過(guò)程中電動(dòng)機(jī)容量要得到充分利用。）工作過(guò)程中電動(dòng)機(jī)容量要得到充分利用。 （3）根據(jù)工作環(huán)境選擇電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)型式。）根據(jù)工作環(huán)境選擇電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)型式。 4、選擇控制方式、選擇控制方式 控制方式要實(shí)現(xiàn)拖動(dòng)方案的控制要求。隨著現(xiàn)代電氣技術(shù)的控制方式要實(shí)現(xiàn)拖動(dòng)方案的控制要求。隨著現(xiàn)代電氣技術(shù)的

46、迅速發(fā)展，生產(chǎn)機(jī)械電力拖動(dòng)的控制方式從傳統(tǒng)的繼電接觸器控迅速發(fā)展，生產(chǎn)機(jī)械電力拖動(dòng)的控制方式從傳統(tǒng)的繼電接觸器控制向制向PLC控制、控制、CNC控制、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制等方面發(fā)展，控制方控制、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制等方面發(fā)展，控制方式越來(lái)越多。控制方式的選擇應(yīng)在經(jīng)濟(jì)、安全的前提下，最大限式越來(lái)越多。控制方式的選擇應(yīng)在經(jīng)濟(jì)、安全的前提下，最大限度地滿足工藝的要求。度地滿足工藝的要求。 5、設(shè)計(jì)電氣控制原理圖、設(shè)計(jì)電氣控制原理圖，并合理選用元器件，編制元器件明，并合理選用元器件，編制元器件明細(xì)表。細(xì)表。 6、設(shè)計(jì)電氣設(shè)備的各種施工圖紙。、設(shè)計(jì)電氣設(shè)備的各種施工圖紙。 7、編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)和使用說(shuō)明書(shū)。、編寫(xiě)設(shè)計(jì)

47、說(shuō)明書(shū)和使用說(shuō)明書(shū)。 一、電氣控制原理電路的基本設(shè)計(jì)方法一、電氣控制原理電路的基本設(shè)計(jì)方法 電氣控制原理電路設(shè)計(jì)的方法有電氣控制原理電路設(shè)計(jì)的方法有分析設(shè)計(jì)法和邏輯設(shè)計(jì)法分析設(shè)計(jì)法和邏輯設(shè)計(jì)法。 1、分析設(shè)計(jì)法、分析設(shè)計(jì)法 分析設(shè)計(jì)法是根據(jù)生產(chǎn)工藝的要求選擇適當(dāng)?shù)幕究刂骗h(huán)節(jié)（單元電分析設(shè)計(jì)法是根據(jù)生產(chǎn)工藝的要求選擇適當(dāng)?shù)幕究刂骗h(huán)節(jié)（單元電路）或?qū)⒈容^成熟的電路按其聯(lián)鎖條件組合起來(lái)，并經(jīng)補(bǔ)充和修改，將其路）或?qū)⒈容^成熟的電路按其聯(lián)鎖條件組合起來(lái)，并經(jīng)補(bǔ)充和修改，將其綜合成滿足控制要求的完整線路。當(dāng)沒(méi)有現(xiàn)成的典型環(huán)節(jié)時(shí)，可根據(jù)控制綜合成滿足控制要求的完整線路。當(dāng)沒(méi)有現(xiàn)成的典型環(huán)節(jié)時(shí)，可根據(jù)控制

48、要求邊分析邊設(shè)計(jì)。要求邊分析邊設(shè)計(jì)。 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)是設(shè)計(jì)方法簡(jiǎn)單，無(wú)固定的設(shè)計(jì)程序，它容易為初學(xué)者所掌握，是設(shè)計(jì)方法簡(jiǎn)單，無(wú)固定的設(shè)計(jì)程序，它容易為初學(xué)者所掌握，在電氣設(shè)計(jì)中被普遍采用；在電氣設(shè)計(jì)中被普遍采用； 缺點(diǎn)缺點(diǎn)是設(shè)計(jì)出的方案不一定是最佳方案，當(dāng)經(jīng)驗(yàn)不足或考慮不周全時(shí)是設(shè)計(jì)出的方案不一定是最佳方案，當(dāng)經(jīng)驗(yàn)不足或考慮不周全時(shí)會(huì)影響線路工作的可靠性。會(huì)影響線路工作的可靠性。 2、邏輯設(shè)計(jì)法、邏輯設(shè)計(jì)法 邏輯設(shè)計(jì)法是利用邏輯代數(shù)來(lái)進(jìn)行電路設(shè)計(jì)，從生產(chǎn)機(jī)械的拖動(dòng)要邏輯設(shè)計(jì)法是利用邏輯代數(shù)來(lái)進(jìn)行電路設(shè)計(jì)，從生產(chǎn)機(jī)械的拖動(dòng)要求和工藝要求出發(fā)，將控制電路中的接觸器、繼電器線圈的通電與斷電求和工藝要求出發(fā)

49、，將控制電路中的接觸器、繼電器線圈的通電與斷電，觸點(diǎn)的閉合與斷開(kāi)，主令電器的接通與斷開(kāi)看成邏輯變量，根據(jù)控制，觸點(diǎn)的閉合與斷開(kāi)，主令電器的接通與斷開(kāi)看成邏輯變量，根據(jù)控制要求將它們之間的關(guān)系用邏輯關(guān)系式來(lái)表達(dá)，然后再化簡(jiǎn)，做出相應(yīng)的要求將它們之間的關(guān)系用邏輯關(guān)系式來(lái)表達(dá)，然后再化簡(jiǎn)，做出相應(yīng)的電路圖。電路圖。 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)是能獲得理想、經(jīng)濟(jì)的方案。是能獲得理想、經(jīng)濟(jì)的方案。 缺點(diǎn)缺點(diǎn)是這種方法設(shè)計(jì)難度較大，整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程較復(fù)雜，還要涉及一是這種方法設(shè)計(jì)難度較大，整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程較復(fù)雜，還要涉及一些新概念，因此，在一般常規(guī)設(shè)計(jì)中，很少單獨(dú)采用。些新概念，因此，在一般常規(guī)設(shè)計(jì)中，很少單獨(dú)采用。二、電氣原理圖

50、設(shè)計(jì)的基本步驟二、電氣原理圖設(shè)計(jì)的基本步驟（l l）根據(jù)確定的拖動(dòng)方案和控制方式設(shè)計(jì)系統(tǒng)的原理框圖。）根據(jù)確定的拖動(dòng)方案和控制方式設(shè)計(jì)系統(tǒng)的原理框圖。（2 2）設(shè)計(jì)出原理框圖中各個(gè)部分的具體電路。設(shè)計(jì)時(shí)按主電路、控制）設(shè)計(jì)出原理框圖中各個(gè)部分的具體電路。設(shè)計(jì)時(shí)按主電路、控制電路電路 、輔助電路、聯(lián)鎖與保護(hù)、總體檢查反復(fù)修改與完善的先后順序進(jìn)、輔助電路、聯(lián)鎖與保護(hù)、總體檢查反復(fù)修改與完善的先后順序進(jìn)行。行。（3 3）繪制總原理圖。）繪制總原理圖。（4 4）恰當(dāng)選用電器元件，并制訂元器件明細(xì)表。恰當(dāng)選用電器元件，并制訂元器件明細(xì)表。三、原理圖設(shè)計(jì)的一般要求三、原理圖設(shè)計(jì)的一般要求 1、電氣控制原理

51、應(yīng)滿足工藝的要求、電氣控制原理應(yīng)滿足工藝的要求 在設(shè)計(jì)之前必須對(duì)生產(chǎn)機(jī)械的工作性能、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和實(shí)際加工情況有在設(shè)計(jì)之前必須對(duì)生產(chǎn)機(jī)械的工作性能、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和實(shí)際加工情況有充分的了解，并在此基礎(chǔ)上來(lái)考慮控制方式，起動(dòng)、反向、制動(dòng)及調(diào)速的充分的了解，并在此基礎(chǔ)上來(lái)考慮控制方式，起動(dòng)、反向、制動(dòng)及調(diào)速的要求，設(shè)置各種聯(lián)鎖及保護(hù)裝置。要求，設(shè)置各種聯(lián)鎖及保護(hù)裝置。 2、控制電路電源種類(lèi)與電壓數(shù)值的要求、控制電路電源種類(lèi)與電壓數(shù)值的要求 對(duì)于比較簡(jiǎn)單的控制電路，往往直接采用交流對(duì)于比較簡(jiǎn)單的控制電路，往往直接采用交流380V或或220V電源，不電源，不用控制電源變壓器。對(duì)于比較復(fù)雜的控制電路，應(yīng)采用控制電

52、源變壓器，用控制電源變壓器。對(duì)于比較復(fù)雜的控制電路，應(yīng)采用控制電源變壓器，將控制電壓降到將控制電壓降到110V或或48V、24V。對(duì)于操作比較頻繁的直流電力傳動(dòng)。對(duì)于操作比較頻繁的直流電力傳動(dòng)的控制電路，常用的控制電路，常用220V或或110V直流電源供電。直流電磁鐵及電磁離合器直流電源供電。直流電磁鐵及電磁離合器的控制電路，常采用的控制電路，常采用24V直流電源供電。直流電源供電。 交流控制電路的電壓必須是下列規(guī)定電壓的一種或幾種：交流控制電路的電壓必須是下列規(guī)定電壓的一種或幾種： 6V，24V，48V，110V（優(yōu)選值），（優(yōu)選值），220V，380V，50Hz。 直流控制電路的電壓必須是

53、下列規(guī)定電壓的一種或幾種：直流控制電路的電壓必須是下列規(guī)定電壓的一種或幾種： 6V，12V，24V，48V，110V，220V。 （1）電器元件的工作要穩(wěn)定可靠，符合使用環(huán)境條件，并且動(dòng)作時(shí)）電器元件的工作要穩(wěn)定可靠，符合使用環(huán)境條件，并且動(dòng)作時(shí)間的配合不致引起競(jìng)爭(zhēng)。間的配合不致引起競(jìng)爭(zhēng)。 復(fù)雜控制電路中，在某一控制信號(hào)作用下，電路從一種穩(wěn)定狀態(tài)轉(zhuǎn)復(fù)雜控制電路中，在某一控制信號(hào)作用下，電路從一種穩(wěn)定狀態(tài)轉(zhuǎn)換到另一種穩(wěn)定狀態(tài)，常常有幾個(gè)電器元件的狀態(tài)同時(shí)變化，考慮到電換到另一種穩(wěn)定狀態(tài)，常常有幾個(gè)電器元件的狀態(tài)同時(shí)變化，考慮到電器元件總有一定的動(dòng)作時(shí)間，對(duì)時(shí)序電路來(lái)說(shuō)，就會(huì)得到幾個(gè)不同的輸器元件

54、總有一定的動(dòng)作時(shí)間，對(duì)時(shí)序電路來(lái)說(shuō)，就會(huì)得到幾個(gè)不同的輸出狀態(tài)。這種現(xiàn)象稱(chēng)為電路的出狀態(tài)。這種現(xiàn)象稱(chēng)為電路的“競(jìng)爭(zhēng)競(jìng)爭(zhēng)”。而對(duì)于開(kāi)關(guān)電路，由于電器元。而對(duì)于開(kāi)關(guān)電路，由于電器元件的釋放延時(shí)作用，也會(huì)出現(xiàn)開(kāi)關(guān)元件不按要求的邏輯功能輸出的可能件的釋放延時(shí)作用，也會(huì)出現(xiàn)開(kāi)關(guān)元件不按要求的邏輯功能輸出的可能性，這種現(xiàn)象稱(chēng)為性，這種現(xiàn)象稱(chēng)為“冒險(xiǎn)冒險(xiǎn)”。 “競(jìng)爭(zhēng)競(jìng)爭(zhēng)”與與“冒險(xiǎn)冒險(xiǎn)”現(xiàn)象都將造成控制電路不能按照要求動(dòng)作，當(dāng)現(xiàn)象都將造成控制電路不能按照要求動(dòng)作，當(dāng)電器元件的動(dòng)作時(shí)間可能影響到控制電路的動(dòng)作時(shí)，需要用能精確反映電器元件的動(dòng)作時(shí)間可能影響到控制電路的動(dòng)作時(shí)，需要用能精確反映元件動(dòng)作時(shí)間及其互相配合的方法（如時(shí)間圖法）來(lái)準(zhǔn)確分析動(dòng)作時(shí)間元件動(dòng)作時(shí)間及其互相配合的方法（如時(shí)間圖法）來(lái)準(zhǔn)確分析動(dòng)作時(shí)間，從而保證電路正常工作。，從而保證電路正常工作。3、確保電氣控制電路工作的可靠性、安全性、確保電氣控制電路工作的可靠性、安全性 電器元件圖形符號(hào)應(yīng)符合電器元件圖形符號(hào)應(yīng)符合GB4728中的規(guī)定，繪制時(shí)要合理安排中的規(guī)定，繪制時(shí)要合理安排版面。例如，主電路一般安排在左面或上面，控制電路或輔助電路版面。例如，主電路一般安排在左面或上面，控制電路或輔助電路排在右面或下面，元器件目錄表安排在標(biāo)題上方。排在右面或下面